?銅礦浮選選礦工藝
2018/5/17 14:17:14
暫無圖片。
詳細介紹
浮選法：是利用礦物表面的物理化學性質差異來選別礦物顆粒的過程，舊稱浮游選礦，是應用最廣泛的選礦方法。幾乎所有的礦石都可用浮選分選。用浮選處理多金屬共生礦物，如從銅、鉛、鋅等多金屬礦礦石中可分離出銅、鉛、鋅和硫鐵礦等多種精礦，且能得到很高的選別指標。
浮選工藝：各種浮懸工藝的理論基礎大體相同，即礦粒因自身表面的疏水特性或經浮選藥劑作用后獲得的疏水(親氣或油)特性，可在液-氣或水-油界面發生聚集。目前應用最廣泛的是泡沫浮選法。礦石經破碎與磨碎使各種礦物解離成單體顆粒，并使顆粒大小符合浮選工藝要求。向磨礦后的礦漿加入各種浮選藥劑并攪拌調和，使與礦物顆粒作用，以擴大不同礦物顆粒間的可浮性差別。調好的礦漿送入浮選槽，攪拌充氣。礦漿中的礦粒與氣泡接觸、碰撞，可浮性好的礦粒選擇性地粘附于氣泡并被攜帶上升成為氣-液-固三相組成的礦化泡沫層，經機械刮取或從礦漿面溢出，再脫水、干燥成精礦產品。不能浮起的脈石等礦物顆粒，隨礦漿從浮選槽底部作為尾礦產品排出。有時，將無用礦物顆粒浮出，有用礦物顆粒留在礦漿中，稱為反浮選，如從鐵礦石中浮出石英等。
浮選藥劑：浮選時使用各種藥劑來調節浮選物料和浮選介質的物理化學特性，以擴大浮選物料間的疏水-親水性(即可浮性)差別，提高浮選效率。常用的浮選藥劑分捕收劑、起泡劑和調整劑三大類。
捕收劑：自然界中除煤、石墨、硫黃、滑石和輝鉬礦等礦物顆粒表面疏水，具有天然可浮性外，大多數礦物顆粒的表面是親水的。為改善可浮性，需添加使礦物顆粒疏水的捕收劑，即極性捕收劑和非極性捕收劑。極性捕收劑由能與礦物顆粒表面發生作用的極性基團和起疏水作用的非極性基團兩部分組成。當這類捕收劑吸附于礦物顆粒表面時，其分子或離子呈定向排列，極性基團朝向礦物顆粒表面，非極性基團朝外形成疏水膜，使礦粒具有可浮性。
選別銅、鉛、鋅、鐵、鎳與銻等硫化礦物時，常用各種有機硫代化合物作為捕收劑。具代表性的是：
1、烷基(乙、丙、丁、戊基等)二硫代碳酸鈉(或鉀)，如CH3CH2OCSSNa，又稱黃原酸鹽，俗稱黃藥;
2、烷基二硫代磷酸或其鹽類，如(RO)2PSSH，式中R為烷基，俗稱黑藥。烷基二硫代氨基甲酸鹽以及黃藥的酯類衍生物等，也是硫化礦物常用的捕收劑。
起泡劑：具有親水基團和疏水基團的表面活性分子，定向吸附于水-空氣界面，降低水溶液的表面張力，使充入水中的空氣易于彌散成氣泡，并產生穩定的泡沫。起泡劑與捕收劑有聯合作用，共同吸附于礦物顆粒表面，促進礦物上浮。常用的起泡劑有松醇油(中國俗稱二號油)、甲酚酸、混合脂肪醇、異構的己醇或辛醇、醚醇類以及各種酯類等。
調整劑按用途不同分：
1、pH值調整劑。通過調節礦漿酸堿度，控制礦物表面特性、礦漿化學組成以及各種藥劑的作用條件，改善浮選效果。常用的有石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉和硫酸等。
2、活化劑。能增強礦物同捕收劑的作用能力，使難浮礦物受到活化而被浮起。如用硫酸銅處理難于同黃藥作用的閃鋅礦，在礦物表面形成硫化銅覆蓋薄膜，能被捕收浮選;或用硫化鈉活化鉛、銅氧化礦后，再用黃藥浮選等。
3、抑制劑。提高礦物親水性或阻止礦物同捕收劑作用，使其可浮性受到抑制。如用石灰抑制黃鐵礦，用硫酸鋅及氰化物抑制閃鋅礦，用水玻璃抑制硅酸鹽脈石等。利用淀粉，栲膠(單寧)等有機物作抑制劑，可使多種礦物浮選分離。
4、絮凝劑。使礦物細顆粒聚集成較大顆粒，以加快其在水中的沉降速度;利用選擇性絮凝可進行絮凝-脫泥及絮凝-浮選。常用的絮凝劑有聚丙烯酰胺和淀粉等。
5、分散劑。阻止細礦粒聚集，使之處于單體分散狀態，作用與絮凝劑相反，常用的有水玻璃、磷酸鹽等。
浮選藥劑的用量隨藥劑種類、礦石性質、浮選條件及流程特點等因素而變化。一般每噸礦石只用幾克、數十克至數百克，也有多至數千克的。
浮懸機是浮選工藝的主要設備。由單槽或多槽串聯組成，浮選中礦漿的攪拌充氣，氣泡與礦粒的粘附，氣泡上升并形成泡沫層被刮出或溢流出等過程，都在浮選槽內進行。
按攪拌和充氣方式的不同，可分5種：
1、機械攪拌式。攪拌和充氣都由機械攪拌器實現。有離心葉輪、星形轉子和棒形轉子等類型。攪拌器在浮選槽內高速旋轉，驅動礦漿流動，在葉輪腔內產生負壓而吸入空氣。
2、充氣機械攪拌式。除機械攪拌外，再向浮選槽中充入低壓空氣。
3、充氣式。靠壓入空氣進行攪拌并產生氣泡，如浮選柱和泡沫分離裝置等。
4、氣體析出式。用降低壓力方法或先加壓后降至常壓的方法，使礦漿中溶解的空氣析出，形成微泡。
5、壓力溶氣式。利用高壓將充入的空氣預溶于水，然后在常壓下于浮選槽內析出，形成大量微泡。
浮選流程包括磨礦，分級，調漿及浮選的粗選、精選、掃選作業。有一段磨浮流程;分段磨礦-浮選的階段磨浮流程;精礦或中礦再磨再選流程。浮選產出粗精礦的作業稱粗選;粗精礦再選作業稱精選;尾礦再選作業稱掃選。回收礦石中多種有用礦物時，不同礦物先后浮選的流程稱優先浮選或選擇浮選;先將有用礦物全部浮出后再行分離的流程，稱混合-分離浮選。工業生產時必須針對礦石的性質和對產品的要求，采用不同的藥方和浮選流程。
銅礦浮選硫化銅礦物常用黃藥(捕收劑)，松醇油(起泡劑)和石灰(調整劑)等藥劑處理后浮選，以與脈石及共生的硫化鐵礦物分離。大多采用優先浮選。氧化銅礦一般用硫化鈉活化后再加黃藥浮選，或直接用脂肪酸作捕收劑浮選。
鉛鋅礦浮懸采用優先浮選流程時，用硫酸鋅、氰化物抑制閃鋅礦，用黃藥浮選方鉛礦;然后用硫酸銅活化并再加黃藥浮選閃鋅礦。采用混合浮選流程時，先用黃藥將鉛、鋅礦物一并浮出;再對混合精礦用硫酸鋅、氰化物抑制鋅礦物，浮出鉛礦物。現在許多選礦廠采用亞硫酸及其鹽類代替氰化物。
浮選工藝：各種浮懸工藝的理論基礎大體相同，即礦粒因自身表面的疏水特性或經浮選藥劑作用后獲得的疏水(親氣或油)特性，可在液-氣或水-油界面發生聚集。目前應用最廣泛的是泡沫浮選法。礦石經破碎與磨碎使各種礦物解離成單體顆粒，并使顆粒大小符合浮選工藝要求。向磨礦后的礦漿加入各種浮選藥劑并攪拌調和，使與礦物顆粒作用，以擴大不同礦物顆粒間的可浮性差別。調好的礦漿送入浮選槽，攪拌充氣。礦漿中的礦粒與氣泡接觸、碰撞，可浮性好的礦粒選擇性地粘附于氣泡并被攜帶上升成為氣-液-固三相組成的礦化泡沫層，經機械刮取或從礦漿面溢出，再脫水、干燥成精礦產品。不能浮起的脈石等礦物顆粒，隨礦漿從浮選槽底部作為尾礦產品排出。有時，將無用礦物顆粒浮出，有用礦物顆粒留在礦漿中，稱為反浮選，如從鐵礦石中浮出石英等。
浮選藥劑：浮選時使用各種藥劑來調節浮選物料和浮選介質的物理化學特性，以擴大浮選物料間的疏水-親水性(即可浮性)差別，提高浮選效率。常用的浮選藥劑分捕收劑、起泡劑和調整劑三大類。
捕收劑：自然界中除煤、石墨、硫黃、滑石和輝鉬礦等礦物顆粒表面疏水，具有天然可浮性外，大多數礦物顆粒的表面是親水的。為改善可浮性，需添加使礦物顆粒疏水的捕收劑，即極性捕收劑和非極性捕收劑。極性捕收劑由能與礦物顆粒表面發生作用的極性基團和起疏水作用的非極性基團兩部分組成。當這類捕收劑吸附于礦物顆粒表面時，其分子或離子呈定向排列，極性基團朝向礦物顆粒表面，非極性基團朝外形成疏水膜，使礦粒具有可浮性。
選別銅、鉛、鋅、鐵、鎳與銻等硫化礦物時，常用各種有機硫代化合物作為捕收劑。具代表性的是：
1、烷基(乙、丙、丁、戊基等)二硫代碳酸鈉(或鉀)，如CH3CH2OCSSNa，又稱黃原酸鹽，俗稱黃藥;
2、烷基二硫代磷酸或其鹽類，如(RO)2PSSH，式中R為烷基，俗稱黑藥。烷基二硫代氨基甲酸鹽以及黃藥的酯類衍生物等，也是硫化礦物常用的捕收劑。
起泡劑：具有親水基團和疏水基團的表面活性分子，定向吸附于水-空氣界面，降低水溶液的表面張力，使充入水中的空氣易于彌散成氣泡，并產生穩定的泡沫。起泡劑與捕收劑有聯合作用，共同吸附于礦物顆粒表面，促進礦物上浮。常用的起泡劑有松醇油(中國俗稱二號油)、甲酚酸、混合脂肪醇、異構的己醇或辛醇、醚醇類以及各種酯類等。
調整劑按用途不同分：
1、pH值調整劑。通過調節礦漿酸堿度，控制礦物表面特性、礦漿化學組成以及各種藥劑的作用條件，改善浮選效果。常用的有石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉和硫酸等。
2、活化劑。能增強礦物同捕收劑的作用能力，使難浮礦物受到活化而被浮起。如用硫酸銅處理難于同黃藥作用的閃鋅礦，在礦物表面形成硫化銅覆蓋薄膜，能被捕收浮選;或用硫化鈉活化鉛、銅氧化礦后，再用黃藥浮選等。
3、抑制劑。提高礦物親水性或阻止礦物同捕收劑作用，使其可浮性受到抑制。如用石灰抑制黃鐵礦，用硫酸鋅及氰化物抑制閃鋅礦，用水玻璃抑制硅酸鹽脈石等。利用淀粉，栲膠(單寧)等有機物作抑制劑，可使多種礦物浮選分離。
4、絮凝劑。使礦物細顆粒聚集成較大顆粒，以加快其在水中的沉降速度;利用選擇性絮凝可進行絮凝-脫泥及絮凝-浮選。常用的絮凝劑有聚丙烯酰胺和淀粉等。
5、分散劑。阻止細礦粒聚集，使之處于單體分散狀態，作用與絮凝劑相反，常用的有水玻璃、磷酸鹽等。
浮選藥劑的用量隨藥劑種類、礦石性質、浮選條件及流程特點等因素而變化。一般每噸礦石只用幾克、數十克至數百克，也有多至數千克的。
浮懸機是浮選工藝的主要設備。由單槽或多槽串聯組成，浮選中礦漿的攪拌充氣，氣泡與礦粒的粘附，氣泡上升并形成泡沫層被刮出或溢流出等過程，都在浮選槽內進行。
按攪拌和充氣方式的不同，可分5種：
1、機械攪拌式。攪拌和充氣都由機械攪拌器實現。有離心葉輪、星形轉子和棒形轉子等類型。攪拌器在浮選槽內高速旋轉，驅動礦漿流動，在葉輪腔內產生負壓而吸入空氣。
2、充氣機械攪拌式。除機械攪拌外，再向浮選槽中充入低壓空氣。
3、充氣式。靠壓入空氣進行攪拌并產生氣泡，如浮選柱和泡沫分離裝置等。
4、氣體析出式。用降低壓力方法或先加壓后降至常壓的方法，使礦漿中溶解的空氣析出，形成微泡。
5、壓力溶氣式。利用高壓將充入的空氣預溶于水，然后在常壓下于浮選槽內析出，形成大量微泡。
浮選流程包括磨礦，分級，調漿及浮選的粗選、精選、掃選作業。有一段磨浮流程;分段磨礦-浮選的階段磨浮流程;精礦或中礦再磨再選流程。浮選產出粗精礦的作業稱粗選;粗精礦再選作業稱精選;尾礦再選作業稱掃選。回收礦石中多種有用礦物時，不同礦物先后浮選的流程稱優先浮選或選擇浮選;先將有用礦物全部浮出后再行分離的流程，稱混合-分離浮選。工業生產時必須針對礦石的性質和對產品的要求，采用不同的藥方和浮選流程。
銅礦浮選硫化銅礦物常用黃藥(捕收劑)，松醇油(起泡劑)和石灰(調整劑)等藥劑處理后浮選，以與脈石及共生的硫化鐵礦物分離。大多采用優先浮選。氧化銅礦一般用硫化鈉活化后再加黃藥浮選，或直接用脂肪酸作捕收劑浮選。
鉛鋅礦浮懸采用優先浮選流程時，用硫酸鋅、氰化物抑制閃鋅礦，用黃藥浮選方鉛礦;然后用硫酸銅活化并再加黃藥浮選閃鋅礦。采用混合浮選流程時，先用黃藥將鉛、鋅礦物一并浮出;再對混合精礦用硫酸鋅、氰化物抑制鋅礦物，浮出鉛礦物。現在許多選礦廠采用亞硫酸及其鹽類代替氰化物。
更多圖片
